Bài giảng môn Sinh học - Nhiễm sắc thể

 I. Nhiễm Sắc Thể1. Tính đặc trưng- Tính đặc trưng của bộ NST được thể hiện chủ yếu ở hình dạng và kích thước. Nghĩa là:+ Mỗi loài SV khác thì bộ NST 2n có SL khác (VD: 2n ở người = 46; ở ruồi giấm = 8; ....)+Trong từng bộ 2n thì các NST lại có nhiều hình dạng # (hình que, chấm, chữ V, móc, vv....)2. Cấu trúc - Tại kì giữa của quá trình phân chia TB, NST gồm 2 cromatit dính với nhau ở tâm động. Mỗi cromatit bao gồm chủ yếu 1 phân tử ADN và protein loại histon.Chú ý: ở vi rút, thể ăn khuẩn thì NST chỉ là 1 phân tử AND trần.3. Chức năng- NST là cấu trúc mang gen. Gen có bản chất là ADN. ADN lại chứa đựng và truyền đạt TTDT.-> NST chứa đựng và truyền đạt TTDT. II. Các quá trình phân bào1. Nguyên phâna. Đ/n: - NP là hình thức phân bào từ 1 tb mẹ (2n) cho ra 2 tb con có bộ NST giống nhau và giống tb mẹ .b. Diễn biến cơ bản của NST qua các kì Trước khi bước vào quá trình phân bào chính thức(NP) các NST ở dạng sợi mảnh duỗi xoắn, sau đó tự nhân đôi để tạo NST kép (gồm 2 crômatit giống hệt nhau và cùng nguồn gốc dính với nhau ở tâm động) + Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn, tâm động dính vào sợi tơ vô sắc của thoi phân bào.+ Kì giữa: NST kép đóng xoắn cực đại, tập trung và xếp thành 1 hàng trên mpxđ.+ Kì sau: 2 crômatit trong từng NST kép tách nhau ở tâm động để tạo 2 NST đơn, mỗi chiếc di chuyển về 1 cực của tế bào nhờ sự co rút của sợi tơ thoi vô sắc.+ Kì cuối: Khi tế bào đã tách các NST đơn nằm gọn trong các tế bào con, sau đó dần dần duỗi xoắn trở về dạng sợi mảnh ban đầu.+ Đối với sinh trưưởng và phát triển của cơ thể: NP là phưương thức sinh sản của tế bào; giúp cơ thể đa bào lớn lên.c. ý nghĩa của NP+ Đối với di truyền: NP sao chép nguyên vẹn bộ NST của tế bào mẹ cho các tế bào con ->đảm bảo sự truyền đạt và ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ tế bào và cơ thể.2. Giảm phâna. Đ/n- GP là hình thức phân bào từ 1 tb mẹ cho ra 4 tb con có bộ NST giảm đi một nửa so với tb mẹ.b. Diễn biến cơ bản của NST qua các kì Các kìGPIGPIIKì trung gianNST ở dạng sợi mảnh duỗi xoắn, sau đó tự nhân đôi tạo NST kép.Diễn ra trong 1 thời gian rất ngắn, các NST có hình thái giống kì cuối GPIKì đầuCác NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn, xảy ra sự tiếp hợp cặp đôi hoặc bắt chéo của các NST kép tương đồng.	Các NST co ngắn cho thấy rõ số lượng n NST kép. Kì giữaCác NST kép trong cặp tương đồng tách rời nhau, tập trung và xếp thành 2 hàng trên mpxđ Các NST kép tập trung và xếp thành 1 hàng trên mpxđ Kì sauCác NST kép trong cặp tưương đồng phân li độc lập với nhau về 2 cực tb.2 cromatit trong từng NST kép tách nhau ở tâm động để tạo 2 NST đơn, mỗi chiếc di chuyển về 1 cực của tb.Kì cuốiCác NST nằm gọn trong 2 nhân mới dưới dạng n kép.Các NST nằm trong 4 nhân mới dưới dạng n đơn . b. Diễn biến cơ bản của NST qua các kì c. ý nghĩa của GP+ Nhờ có GP mà các giao tử tạo ra mang bộ NST đơn bội (n NST)+ GP đã tạo ra nhiều loại giao tử khác nhau về nguồn gốc NST -> tạo ra vô số các biến dị tổ hợp, là nguồn nguyên liệu quan trọng đối với chọn giống và tiến hoá.III. Quá trình phát sinh giao tử ( ở ĐV) và thụ tinh1. Quá trình phát sinh giao tử ( ở ĐV) Giao tử là những TBSD đơn bội (n) được tạo ra từ QT GP của TB sinh giao tử (gt đực tinh bào bậc1 và noãn bào bậc1) và có khả năng thụ tinh để tạo hợp tử. - Có 2 loại giao tử là giao tử đực và giao tử cái.a. Quá trình phát sinh b. Quá trình phát sinh gt cái (SGK)2. Thụ tinha. Đ/n- Thụ tinh là sự kết hợp giữa 1 gt đực với 1 gt cái (hay giữa 1 tinh trùng với 1 trứng) để tạo thành hợp tử.-> Bản chất: là sự kết hợp 2 bộ nhân đơn bội hay tổ hợp 2 bộ NST của 2 giao tử đực và cái, tạo thành bộ nhân lưỡng bội ở hợp tử.b. ý nghĩa- Thụ tinh phục hồi bộ NST lưỡng bội của loài, qua đó tạo biến dị tổ hợp cung cấp nguyên liệu cho chọn giống và tiến hóa.*Chú ý: ở loài SS vô tính hay SSSD thì bộ NST đặc trưng của loài được duy trì ổn định là nhờ NP, còn ở loài SS hữu tính thì .......cả NP, GP và TT.IV. Cơ chế xác định giới tính1. NST giới tính- thường chỉ có 1 cặp trong bộ (2n); có thể xếp thành cặp tương đồng (XX) hoặc không tương đồng (XY).	- khác nhau giữa giới đực, cái trong cùng loài. 	- mang gen quy định TT thưường có liên quan đến giới tính -> quy định giới tính của loài.Vậy: NST gt là cặp NST đặc biệt khác nhau giữa 2 giới trong cùng 1 loài, trên đó chứa các gen qđ giới tính của SV.2. Cơ chế NST xác định giới tính là sự phân li của cặp NST giới tính trong quá trình phát sinh giao tử và được tổ hợp lại qua quá trình thụ tinh.- Cơ chế NST xđ giới tính ở người + Trong quá trình phát sinh giao tử, bố cho 2 loại tinh trùng là (22A+X) và (22A+Y) còn mẹ chỉ cho 1 loại trứng là (22A+X). + Trong thụ tinh, nếu trứng (22A+X) kết hợp với tinh trùng (22A+X) sẽ cho ra con gái (44A+XX), còn kết hợp với tinh trùng (22A+Y) sẽ cho ra con trai (44A+XY).	Sơ đồ/ SGK	 *Chú ý: 1.Tỉ lệ đực cái = 1:1. 2. Quan niệm.là saivì qua giảm phân người mẹ chỉ có 1 loại trứng là 22A + X, còn bố cho 2 loại tinh trùng là 22A + X và 22A + Y. 2 loại tinh trùng này có số lượng tương đương và xác xuất thụ tinh với trứng ngang nhau.* Một số câu hỏi nâng cao?1. Cơ chế đảm bảo cho tính đặc trưưng và ổn định của bộ NST- ở loài ss vô tính: sự tự nhân đôi và phân li đồng đều của các NST về 2 tb con trong quá trình NP.là cơ chế.....- ở loài ss hữu tính: sự phối hợp của 3 cơ chế NP, GP và thụ tinh là cơ chế.... Trong đó:+ GP: sự tự nhân đôi và phân li đồng đều của các NST là cơ chế hình thành bộ NST đơn bội trong giao tử. + TT: sự kết hợp 2 bộ nhân đơn bội của giao tử đực và giao tử cái để hình thành bộ nhân 2n ở hợp tử là cơ chế phục hồi bộ NST 2n đặc trưng của loài+ NP: sự NP của hợp tử để phát triển thành cơ thể trưởng thành với quá trình tự nhân đôi và phân li đồng đều của các NST về 2 tb con là cơ chế duy trì ......của loài qua các thế hệ tb sinh dưỡng của cơ thể.?2. Những đặc tính chứng tỏ NST là CSVC của hiện tượng di truyền. - NST là cấu trúc mang gen. Gen có bản chất là ADN. ADN lại chứa thông tin cấu trúc phân tử P đặc thù, từ đó quy định tính trạng của cơ thể ->NST chứa đựng và bảo quản TTDT.- NST có khả năng tự nhân đôi, phân li và tái tổ hợp trong quá trình NP,GP và TT -> là cơ sở cho sự truyền đạt TTDT qua các thế hệ tb và cơ thể.+ Trong NP: Mỗi NST tự nhân đôi và phân li đồng đều cho 2 tb con -> đảm bảo sự giống nhau về di rtuyền giữa các thế hệ tb.+ Trong GP: Mỗi NST tự nhân đôi 1 lần, sau đó phân li 2 lần -> tạo bộ NST đơn bội trong giao tử. + Trong thụ tinh: 2 bộ NST đơn bội của giao tử đực và cái tổ hợp với nhau -> phục hồi bộ NST 2n đặc trưng của loài. Nhờ đó hợp tử mang tính di truyền kép của cả bố và mẹ.?3 Phân biệt NST kép với cặp NST tưương đồng ?- NST kép là NST được tạo ra từ sự nhân đôi của NST, mỗi NST kép gồm 2 crômatit giống hệt nhau có cùng nguồn gốc dính với nhau ở tâm động.- Cặp NST tương đồng là cặp NST gồm 2 NST khác nguồn gốc nhưng có hình dạng và kích thước giống nhau.* Sự khác nhau cơ bản NST képCặp NST tưương đồng- chỉ là 1NST gồm 2 crômatit giống hệt nhau dính với nhau ở tâm động.- gồm 2 NST đơn độc lập nhau, có hình dạng giống nhau.- có tính chất 1 nguồn gốc hoặc từ bố hoặc từ mẹ.- có tính chất 2 nguồn gốc, 1chiếc có nguồn gốc từ bố chiếc kia có nguồn gốc từ mẹ.- 2 crômatit trong NST kép hoạt động như một thể thống nhất.- 2 NST trong cặp tương đồng hoạt động độc lập với nhau.- gen thường tồn tai thành từng cặp và luôn ở trạng thái đồng hợp.- gen phân bố theo chiều dọc NST và mỗi gen có một vị trí nhất định, các cặp gen tương ứng có thể ở trạng thái đồng hợp hay dị hợp.?4. Sự giống và khác nhau cơ bản giữa NP và GP - Giống: + Đều là hình thức phân bào có thoi phân bào với 4 kì:........+ Trong quá trình phân bào, NST đều có các hoạt động tự nhân đôi, đóng xoắn, duỗi xoắn, phân ly về 2 cực tế bào vv....các thành phần của tb (màng nhân; trung thể; thoi vô sắc; chất tb...) đều có sự biến đổi tương tự nhau.+ Đều là cơ chế duy trì sự ổn định bộ NST của loài.- Khác: NPGP- xảy ra ở hầu hết các loại tb. - chỉ xảy ra ở tế bào SD giai đoạn chín.- gồm 1 lần phân bào.- gồm 2 lần phân bào liên tiếp - xảy ra sự tiếp hợp, cặp đôi hoặc bắt chéo của các NST kép tương đồng.- không có hiện tượng đó.- từ 1 tb mẹ (2n) tạo 2 tb con (2n)- từ 1 tb mẹ(2n) cho ra 4 tb con (n)?5. So sánh những biến đổi và hoạt động của NST trong NP và GP - Giống: Trong cả NP và GP NST đều có các hoạt động: nhân đôi tạo NST kép, đóng xoắn, duỗi xoắn, sắp xếp thành hàng trên mpxđ, phân li về 2 cực của tb vv....	 - Khác: + ở NP các NST tập trung 1 lần trên mpxđ và phân li một lần về 2 cực tb. Còn ở GP, NST tập trung 2 lần trên mặt phẳng xích đạo và phân li 2 lần về 2 cực tế bào.+ ở kì đầu của NP không xảy ra sự tiếp hợp, cặp đôi hay bắt chéo NST còn ở kì đầu của GPI thì NST có hoạt động này.	 + ở kì giữa củaNP, các NST kép tập trung và xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Còn ở kì giữa của GPI thì các NST lại tập trung thành 2 hàng.+ ở kì sau củaNP, 2 cromatit trong từng NST kép tách nhau ở tâm động tạo 2 NST đơn và phân li về 2 cực tế bào. Còn ở kì sau của GPI thì các NST kép phân li độc lập và không tách tâm động?6. Phân biệt NST gt với NST thườngNST thườngNST giới tính- mang gen quy định tính trạng thường liên quan đến giới tính.- chỉ có 1 cặp trong tế bào lưỡng bội (2n)- luôn xếp thành các cặp tương đồng AA.- có thể xếp thành cặp tương đồng (XX) hoặc không tương đồng (XY)	- giống nhau ở 2 giới trong cùng loài.- Khác nhau ở 2 giới trong cùng loài.- mang gen quy định tính trạng thường không liên quan đến giới tính.- mang gen quy định tính trạng thường liên quan đến giới tính.B. Bài tập về NSTI. Bài tập liên quan đến NP1- Nếu x tb mẹ NP k lần bằng nhau:-> tổng số tb con sinh ra = x.2k tổng số NST trong các tb con = x .2k.2n tổng số NST mới tương đương mtcc = x. 2n.(2k-1) tổng số NST mới hoàn toàn mtcc = x.2n.(2k-2) - Nếu x tb mẹ NP với số lần không bằng nhau là k1, k2,k3 ....kn-> tổng số tb con sinh ra là: 2k1+ 2k2+ 23+....2knVD: PP giải BT S92- Trạng thái , số NST, số tâm động, số crômatit Các kìKì trung gianKì đầuKì giữaKì sauKì cuốiTB chưa táchTB đã táchSố NST(trạng thái)2n (k)2n (k)2n (k)4n (đ)4n (đ)2n (đ) Số tâm động2n2n2n4n4n2nSố crômatit4n4n4n0003-Tính thời gian và chu kì NP (chu kì tb)- Chu kì tb là / PP giải SH9- VD: PP giải BTS9II. BT liên quan đến GP và TTGĐ IGĐ IIKì TGKì đầuKì giữaKì sauKì cuốiKì TGKì đầuKì giữaKì sauKì cuốiSố NST(trạng thái)2n (k)2n (k)2n (k)2n (k)n (k)n (k)n (k)n (k)2n (đ)n (đ)Số tâm động2n2n2n2nnnnn2nnSố crôma-tit4n4n4n4n2n2n2n2n001- Trạng thái , số NST, số tâm động, số crômatit2. Sau GP tb con tạo ra chính là tinh trùng, trứng và thể cực. Số tinh trùng = 4. Số tinh bào bậc1= 4. Số tinh nguyên bào = 4 số tbsd đực Số trứng = Số noãn bào bậc1= Số tbsd cái Số thể cựccái = 3. Số noãn bào bậc1 = 3. Số tbsd cái- Vì các tb con sinh ra sau GP đều có bộ NST đơn bội n nênSố NST trong các tinh trùng =Số TT. n = 4 . Số tinh bào bậc1 . n Số NST trong các trứng = Số trứng . n = Số noãn bào bậc1. n Số NST trong các thể cực = Số thể cực . n = 3 . Số noãn bào bậc1 . n VD: PP giải BTS93. Tính số hợp tử tạo thành sau thụ tinh và H thụ tinh-> Số hợp tử = Số trứng được thụ tinh =Số tinh trùng thụ tinh-> Htt = số tinh trùng thụ tinh .100% số tinh trùng tham gia ->H tr = Số trứng được thụ tinh .100% Số trứng tham gia VD: PP giải BTS9/67.